Bi_(2)O_(2)Se纳米线的生长及其超导量子干涉器件

Bi_(2)O_(2)Se是一种新型半导体材料,具有载流子迁移率高、空气中稳定和自旋轨道耦合强等优点,并且其合成方法多种多样,应用范围十分广泛.但已有研究大多集中在其二维薄膜,本文介绍一种使用三温区管式炉通过化学气相沉积生长Bi_(2)O_(2)Se一维纳米线的方法,研究了云母衬底处于水平方向不同位置以及竖直方向不同高度对Bi_(2)O_(2)Se纳米线生长的影响,并归纳出适于其生长的优化条件.之后,基于生长的Bi_(2)O_(2)Se纳米线构建了超导量子干涉器件,并观测到随磁场的超导量子干涉,为拓宽Bi_(2)O_(2)Se纳米线的应用提供了思路.

高温直流超导量子干涉器心磁图仪的研制

研制了用于心磁测量的直流高温量子干涉器,并建立了单通道高温直流超导量子干涉器心磁图仪.根据临床诊断标准,在磁屏蔽室内依次调节无磁床的位置,采集了人体胸前平面5×5正方格子上各点的心磁数据.实验结果表明,健康人与心脏病患者的心脏磁场信号存在明显差异.利用该系统,可为心脏病的临床诊断提供有价值的实验数据.

光纤干涉器中的微波频率响应

根据非相干光传输理论,对光强调制信号在光纤干涉器中的传输过程进行较系统理论分析和计算机仿真,得到了微波信号在光纤Mach-Zenhder光纤滤波器、单耦合器光纤谐振环和双耦合器光纤谐振环中的传递函数,采用数字滤波器的理论方法,给出了相应器件取得零点、极点所需要的条件,并据此详细分析了光纤干涉器中的微波频谱特性,为不同类型微波光子滤波器的设计提供了结构和理论基础.

高温射频超导量子干涉器探头的研制

超导量子干涉器是目前磁测灵敏度最高的传感器,在地球物理勘查上,可用来探测地磁异常或作为电磁法的接收探头进行深部金属矿、油气资源的勘查。本文设计制作了一种高温射频超导量子干涉器(HTc rf SQUID)探头,该探头由射频超导量子干涉器件(衬底台阶结)、介质谐振器、发射接收线圈几部分封装组成,液氮温度下该探头的磁通白噪声为3.1×10-5Φo/Hz,磁场灵敏度为133fT/Hz。该探头使用方便,性能稳定,冷热循环性能良好。

直流超导量子干涉器的无损检测研究

利用高温直流超导量子干涉器(DC SQUID)建立一套无损检测装置,对无磁不锈钢材料受到外力冲击后产生的剩余磁场进行了探测,利用电磁激励的方法,对有内部缺陷的铝板进行了试验研究,并对激励频率的选择进行了初步的讨论。

直流超导量子干涉器无损检测的原理与应用

直流超导量子干涉器在弱磁测量领域有着广泛的应用,其中无损检测是它的重要应用之一,相对传统的电磁检测,该检测方法具有高灵敏度、高带宽和高空间分辨率的特点。介绍了该方法的检测原理和应用。

超导量子干涉器先进军用电子装备中的基础元件

20世纪70年代初期,利用低温超导材料,人们研制出一些性能非常优异的电子学元件——超导量子干涉器和微波滤波器,但它们在相当长的时间内都停留在实验室。90年代后,超导电子学的开发成果主要是用于微弱低频磁场测量的高温超导量子干涉器,和用于传统微波技术领域中的高温超导滤波器。但是,与传统非超导技术相比,高温超导元件和技术还远没有成熟,由于制冷技术和成品率的问题,高温超导电子学系统的小型化和可靠性上仍然存在一些问题。然而,目前许多试验却证实了高温超导量子干涉器和微波无源器件不但能大幅度提高传统电子学仪器、装备和系统的性能和技术指标,还可能形成许多全新的应用。本文简单介绍了超导量子干涉器以及它在未来军用电子装备中的可能应用。

超导量子干涉器及应用

作为灵敏度极高的磁传感器，超导量子干涉器的制作工艺日臻完善，它的应用也愈来愈接近现实。本文简要介绍它的原理及应用。

高温超导量子干涉器磁测量中的电磁反演

基于Biot-Savart定律和空间滤波技术,采用二维傅里叶变换,研究磁场到电流的反演.对高温超导量子干涉器(SQUID)测得的载流导线周围的磁场分布以及圆孔缺陷周围的涡流场激发的磁信号进行反演处理,并对所得的结果,特别是在傅里叶空间对截止频率的选择进行了初步探讨.结果表明,较高的截止频率值能有效提高反演结果的空间分辨率,但增加了噪声信号对反演结果的影响;相对较低的截止频率值能更明显地去除噪声信号,同时导致反演结果的失真,降低了反演结果的空间分辨率.利用缺陷周围的磁场数据反演出的电流分布,能够准确反映出被测样品中缺陷的位置、形状等基本情况.

聚酰亚胺多模干涉器结构的加速度传感器

研究了一种基于多模干涉器结构的聚合物波导加速度传感器。根据多模干涉器的自映像原理,输入光场受到加速度作用与干涉区产生相对位移,各模式激励系数发生改变,导致输出场强的变化,从而测得加速度。加速度传感器的悬臂梁形变通过有限元方法进行仿真分析,多模干涉器的光传输性能通过束传播法仿真分析,优化了结构和光学性能。

聚酰亚胺多模干涉器结构的光学加速度传感器

针对电学原理的加速传感器在大温差、高电磁干扰的环境中的使用受限制,以及二氧化硅等无机材料制作的多模干涉器韧性差、折射率调节困难、尺寸较大等问题,提出了聚酰亚胺波导材料的多模干涉器结构集成光学加速度传感器。在外力作用下多模干涉器的输入/输出光场与干涉区会产生相对位移,导致各模式激励系数发生改变,通过输出场强的变化测得加速度。利用束传播法分析多模干涉结构以及环境温度与波导输出性能关系,以及有限元法分析力学结构对传感器性能的影响,结果表明这种传感器具有加工冗余度高、温度稳定性高和线性度较好等优点。

超导量子干涉器在汽轮机钛合金叶片检测中的应用

随着汽轮机发电容量的增加,对汽轮机叶片的性能要求也不断提高,传统的常规材料已经无法胜任。钛合金材料拥有抗腐蚀能力强、比强度高和综合性能强等优势而成为新型的结构材料,因此在汽轮机叶片中的也得到了广泛应用,但混入不合适的金属杂质将成为关键部位的裂纹源。因此从材料的生产开始,直至设备制造、保养的每个环节都有必要进行检测。常规的检测存在着不足之处,对小缺陷发生误判和漏检。因此,寻找一种更为精密和更高灵敏度的检测方法是十分迫切的。而超导量子干涉器对于弱磁场的检测十分灵敏,对其应用于汽轮机叶片制作过程中的检测进行研究是很有必要的。

量子点环AB干涉器中受多体效应影响的电子输运

采用Anderson模型哈密顿量和非平衡态格林函数方法,研究多体效应存在时4-量子点环AB干涉器结构中电子的输运性质。结果发现,由于多体效应能有效地调制电子隧穿的各费曼路径的相位,因而影响体系中电子隧穿的量子干涉,对体系的退耦合现象、反共振现象及Fano共振均有重要影响。

基于光纤干涉器的带通巴特沃斯光学滤波器的设计

光学滤波器在光信号处理和通信系统中有着重要的作用。研究带通巴特沃斯光学滤波器的设计过程,这种滤波器的实现以级联结构形式给出,利用一臂上附有光纤环的Mach-Zehnde(rM-Z)光纤干涉器来实现传输函数的零点和极点,光纤环上加有掺铒光纤放大器(EDFA)来放大光信号。通过级联一臂上附有光纤环的M-Z光纤干涉器来实现滤波器的传输函数。根据传输函数的零极点计算出了M-Z光纤干涉器的各个耦合器的耦合系数、臂长差和环长,并对其进行了计算机仿真,验证了光学滤波器的频谱特性。

超导量子干涉器无损检测的应用与研究进展

超导量子干涉器(SQUID)由于其高磁场灵敏度、带宽宽、高空间分辨力在无损检测(NDE)领域有着重要的应用前景。近年来,针对SQUID NDE的研究取得了较快的进展,这为其用于实际工程奠定了良好的基础。综述了SQUID NDE的研究成果,包括应用领域、空间分辨力、噪声处理以及检测系统等。指出该技术的特点、存在的问题和发展方向。

多模干涉器的精确计算及弱限制下的损耗分析

对多模干涉器的模场传播常数和光场分布进行了精确计算,并与解析近似计算结果进行了比较,发现在弱限制条件下出现输出光能量降低的真正原因:一方面是波导支持的导模数量较少,导致高频成分丢失,自映像质量下降,形成大的弥散斑,造成输出耦合损失;另一方面是由于高频辐射模直接辐射带走了一部分能量。该分析结果纠正了传统的模糊观念。

超导量子干涉器弱磁检测钛合金中硬质合金夹杂结果的可视化

介绍了利用射频超导量子干涉器弱磁检测装置对钛合金中硬质合金夹杂检测结果的可视化。在线扫描的基础上 ,运用面扫描对试样进行检测 ,采用波形叠加显示、伪彩色三维投影图。

超导量子干涉器无损检测理论与仿真

本文运用简单易懂的公式和理论简单阐述超导量子干涉器(SQUID)无损检测的理论知识,运用ANSYS仿真软件建立含有缺陷的实体模型,通过施加电磁激励,最后提取出相关电磁信息较为准确的反应了设计缺陷的相关参数。

超导量子干涉器件的仿真设计与实现

借助PSpice封装了理想约瑟夫森结器件,并在advanced design system(ADS)中分别构建了直流超导量子干涉器件(DC-SQUID)和射频超导量子干涉器件(RF-SQUID)的等效电路模型,分别仿真得到了DCSQUID和RF-SQUID典型的响应特性等,仿真结果与理论分析契合.首次在ADS中仿真验证了超导量子干涉器件的特性,丰富了仿真方法,为SQUID器件设计时的参数调整提供了便利和支持.